“美丽中国”建设以生态保护和绿色发展为核心，致力于实现人与自然和谐共生，构建生态文明国家。近年来，中国在推进生态文明建设方面取得令人瞩目的成就，但仍存在诸多问题，尤其需要完善生态文明基础体制，健全生态环境治理体系和绿色低碳发展机制，从而为建设美丽中国和可持续发展提供重要保障。为此，《科技导报》2025年第11期特邀中国科学院生态环境研究中心主任、中国科学院院士朱永官组织推出了“推进生态环境科技创新，建设美丽中国专题”，以期推动社会公众对生态环境科技在美丽中国建设中的重要作用的认知和关注。

卷首语

完善生态文明基础体制，推进美丽中国建设

作者：朱永官，郑华，陈保冬

作者信息：朱永官，中国科学院院士、发展中国家科学院院士，现任中国科学院生态环境研究中心主任，国际科学理事会会员事务副主席，主要研究方向为土壤-植物-微生物相互作用与生源要素/污染物的循环与转化，土壤-植物系统污染的生态和健康效应等；郑华，中国科学院生态环境研究中心研究员，研究方向为生态系统过程与服务；陈保冬，中国科学院生态环境研究中心研究员，研究方向为土壤生态过程与生态重建。

摘要：近年来，中国在推进生态文明建设方面取得令人瞩目的成就，但仍存在诸多问题，尤其需要完善生态文明基础体制，健全生态环境治理体系和绿色低碳发展机制，从而为建设美丽中国和可持续发展提供重要保障。

科技新闻

前沿动态

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科技评论

储能电池测试技术如何推动新能源产业

作者：张帅1, 丁文龙1, 段彬1, 张承慧2, *

1. 新能源与高效节能国家地方联合工程研究中心

2. 山东大学控制科学与工程学院

摘要：电池储能是新能源安全运行的“超级稳定器”，测试仪器则是贯穿电池储能乃至新能源系统研发、生产、制造、应用等全生命周期的关键利器。以电池测试技术与仪器为典型案例，系统回顾中国电池测试仪器从产品进口到技术自主创新的演进之路。创建高压电池包“快速精准激励-智能建模估计”一体化测试方法体系，填补电池测试领域理论方法空白；推动高压大功率测试仪器国产化，核心技术指标国际领先（充放电转换时间<3 ms、能量变换效率95%），抢占了国际电池测试领域的科技制高点。剖析了测试技术促进我国新能源装备革新升级，新能源装备控制的实践反哺测试技术创新，二者相互促进，协同发展的关系，总结了中国科研人员不惧封锁，勇挑重担，坚守学术自信、道路自信；紧密围绕国家重大战略与市场需求，攻坚克难，真正做到产学研结合，快速推进创新技术走向产业一线，自主研制测试仪器的实践经验和体会。

本刊专稿

生态学在美丽中国建设中的作用

作者：李若男，郑华*，朱永官

中国科学院生态环境研究中心，区域与城市生态安全全国重点实验室

摘要：美丽中国建设以生态保护和绿色发展为核心，致力于实现人与自然和谐共生，构建生态文明国家。生态学作为研究生物与环境关系的科学，与美丽中国建设密切相关。一方面，生态学为美丽中国政策制定和实施提供理论支持；另一方面，美丽中国建设为生态学理论创新和实践提供了机遇，促进了生态学与现代科技的融合。从美丽中国建设中的生态学内涵出发，识别其中涉及大气环境治疗、生物多样性保护、推动绿色经济发展、水污染和土壤污染、治理等的重点生态学领域，实施中的经验和成效，如能源结构优化、自然保护地体系建设、推动“双碳”目标实施等，从技术方法、理论支持、评估决策及法律机制等方面解析了美丽中国建设对生态学的需求，最后指出了其在概念扩展、理论突破、技术创新、应对气候变化及完善法律机制方面带给生态学未来发展的机遇和启示。

特色专题：推进生态环境科技创新，建设美丽中国

饮用水安全保障技术挑战与对策建议

作者：唐文忠1, 2, 黄鑫1, 2, 张洪1, 2, 胡承志1, 2, *

1. 中国科学院生态环境研究中心, 区域环境安全全国重点实验室, 环境水质学重点实验室2. 中国科学院大学

摘要：从水源、水厂、管网及风险控制方面阐述了饮用水安全保障的发展现状，总结了饮用水安全领域20余年来在水质风险识别与评价、水源修复、水质净化、管网输配以及农村供水方面的重要成果，在监测设备国产化及能力提升、城镇龙头水稳定达标和农村供水提质等方面取得重大突破，创建了饮用水安全保障技术体系。分析了在新时代美丽中国建设目标下，饮用水安全保障领域面临的水源水质波动、新污染物风险及厂网智慧化程度有待提升等技术挑战与难题，如新污染物去除效率低、毒性副产物缺乏风险控制、化学药剂使用量高、流程繁琐等，并提出了未来要发现的水质净化新原理及新方法、研发水质净化新工艺及新技术、构建高品质饮用水技术体系及未来水厂的发展方向。

污染物环境过程净化与自净城市构建

作者：单文坡1, 马金珠2, 楚碧武2, 徐耀阳1, 蔡超1, 陈青林1, 张召基1, 卢新1, 贺泓1, 2, *

1. 中国科学院城市环境研究所

2. 中国科学院生态环境研究中心

摘要：随着中国污染控制进入深水区和“双碳”目标的提出，传统污染源治理技术在碳污协同减排和多介质污染协同控制等方面面临诸多挑战，亟需探索环境治理新范式。针对城市环境复合污染治理难题，将污染控制由排放源拓展至环境过程，论述了通过人工手段强化城市环境的自净功能，利用自然界的光、热、风、氧、水等条件实现污染物的环境过程净化，耦合气-水-土多介质人工强化环境自净技术构建“自净城市”，有望成为环境保护工作新的增长点，从而巩固当前污染源排放控制的成果，保障环境质量持续改善。在此基础上，对污染物环境过程净化、自净城市的理论与技术进行了介绍，如将气–水–土多介质人工强化环境自净技术在城市区域进行多场景、多过程、全方位应用，以提升城市环境容量，持续改善城市环境质量，并对城市环境污染物自净过程与机制、人工强化自净材料与技术、多介质环境自净应用策略与方案、城市环境自净能力评估4方面提出了发展建议。

推进土壤健康研究，保障土壤资源可持续利用

作者：陈保冬1, 2, 黄斯韵1, 2, 宋晓桐1, 2, 牛天祎1, 2, 张丽梅1, 2, 孙国新1, 2, 朱永官1, 2, 3, *

1. 中国科学院生态环境研究中心，区域与城市生态安全全国重点实验室

2. 中国科学院大学

3. 中国科学院城市环境研究所

摘要：土壤健康是指土壤可持续支持植物生产力、保持环境质量、促进动植物和人类健康的能力。土壤健康直接关系到土壤资源可持续利用和社会经济可持续发展。在论述土壤健康概念内涵及研究现状的基础上，探讨了面向土壤健康的土壤生态调控原理与技术体系，提出从改善土壤环境和调控土壤生物系统2方面管理土壤健康，并特别强调了根际微生物组在土壤健康管理中的重要作用；以保护性农业为例，介绍了通过生态工程措施维持农田土壤健康的基本原则和具体实践。最后，展望了土壤健康研究的未来方向，提出构建中国土壤健康管控系统等建议，旨在提升公众对土壤健康的认知，推进土壤健康研究，为中国土壤资源永续利用提供科技支撑。

尾矿成土生态工程：理论与技术

作者：伍松林1, 2, 付伟1, 2, 陈保冬1, 2, *, 吴雨琪1, 2, 韩伟3, 朱永官1, 2, 黄隆斌4

1. 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室

2. 中国科学院大学

3. 生态环境部固体废物与化学品管理技术中心

4. 澳大利亚昆士兰大学可持续矿业研究中心

摘要：矿产资源的开发和利用是维系现代社会经济发展和人类活动的重要基础。然而，近百年来各类矿产资源的开采和加工产生了大量尾矿矿渣，严重威胁着生态环境和人类社会的可持续发展。如何实现尾矿区的生态重建成为实现可持续矿业的关键。在分析传统尾矿生态修复技术不足的基础上，提出基于土壤发生学原理的尾矿生态修复新策略，即尾矿成土生态工程。具体而言，本策略将尾矿视为成土母质矿物，通过系统性生态工程手段加速成土过程，并逐步将其改造成具有多孔物理结构和化学缓冲特性，能够承载生态功能的稳定类土基质，从而实现对尾矿区的生态重建。尾矿成土生态工程需综合考虑尾矿的特性、本地微生物和植物物种资源及气候条件，因地制宜设计技术路线，构建成套技术体系。最后，基于现有研究进展，提出了尾矿成土的关键基础科学问题和技术应用前景。

市政污泥与餐厨垃圾厌氧沼渣协同热解炭化技术研究与示范

作者：汪印1, 2, 3, 李智伟1, 2, 3, 李杰1, 2, 3, 刘学蛟1, 2, 3, 王兴栋1, 2, 3, 代敏1, 2, 3, 陈坤镇1, 2, 3, 邱胜1, 2, 3

1. 中国科学院城市环境研究所, 区域与城市生态安全全国重点实验室

2. 中国科学院城市环境研究所, 先进环境装备和污染防治技术全国重点实验室

3. 中国科学院城市固体废弃物资源化技术工程实验室

摘要：市政污泥和餐厨垃圾是城市代谢产生的2种典型有机固废，它们的低碳资源循环再利用是“无废城市”建设的重要一环。目前，在全国将污泥和餐厨垃圾厌氧沼渣协同资源化处置的案例较少，且其共热解制备的生物炭的理化性质及重金属的稳定固化效果尚不明晰。本研究从多源固废协同资源化再利用降低投资和运行成本的角度，首先对市政污泥和餐厨垃圾厌氧沼渣进行了共热解实验研究，然后建立了一套日处理能力干基20 t的脱水污泥与沼渣协同热解炭化示范装置，并进行了长时间稳定运行分析。结果表明，在600℃的热解温度下，随着沼渣向污泥中添加比例的增加，焦油和热解气产率降低，而生物炭产率则逐渐升高（质量分数由1∶0时的62.71%增加至1∶3时的73.14%）；共热解后的钾和磷主要富集在生物炭中；共热解所得生物炭中重金属的残渣态和氧化态所占比例均高达80%以上，说明热解技术有利于重金属的稳定固化；与污泥生物炭相比，共热解生物炭中的O—H收缩振动峰有明显减弱，但—C=O吸收峰增强。示范工程运行结果表明，在热解温度400~500℃，单独污泥或沼渣以及污泥与沼渣混合热解后的生物炭得率基本在25%~30%；生物炭中的挥发分为13%~15%，高位热值在4500~5500 kJ·kg-1；生物炭中的固定碳含量 < 10%，这种碳非常稳定，将其施入土壤中后可以长期稳定存在而不被分解释放CO2，与污泥焚烧相比，热解1 t污泥相当于减排0.024 t的CO2；生物炭中的重金属形态更趋近于稳定固化，与实验室研究结果趋势一致。

研究论文

动力电池技术革新与典型安全评价技术综述

作者：王芳1, 韩策2, 闫鹏飞2, 王炜娜1, 马小乐1, 刘仕强1

1. 中国汽车技术研究中心有限公司

2. 中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司

摘要：近年来，通过材料创新、结构优化和管理系统升级，动力电池在能量密度、充电速度和使用寿命等方面取得了显著进展。然而，随着新技术的应用，动力电池的安全设计问题依然不容忽视，尤其在快充、底部磕碰和热事件等使用场景中仍存在较高的安全风险。系统梳理了动力电池技术革新的主要方向，包括结构设计创新及化学体系升级，并分析了由此引入的安全性能提升策略。从测试评价的角度，深入分析了电池快充、底部冲击及热扩散行为等前沿安全问题，并提出了针对电池全生命周期的安全评价技术。通过综述实验与仿真测试技术，构建了多层级的动力电池安全评价框架，为动力电池技术的进一步发展和测试评价的优化提供了理论支持与实践指导。

多组学研究探索抑制胃癌新疗法

作者：谢丽1, 施文艳1, 李鑫琳1, 熊娟娟1, 刘晶晶1，姚宏亮1, 周程远1, 黄维2, *

1. 金陵科技学院动物科学与食品工程学院

2. 南京中医药大学附属医院/江苏省中医院

摘要：选取人胃癌BGC-823细胞系为模型，通过多组学研究方法，探讨丁酸盐和B族维生素联用对癌细胞生长的影响及可能的作用机制。通过cck-8方法观察维生素B2与丁酸盐联合作用对胃癌细胞BGC-823的抑制作用，Chou-Talay中效分析法评价两组分的联合效应，并以光学显微镜观察细胞形态变化；通过流式细胞术观察维生素B2和丁酸盐联用对BGC-823细胞凋亡及细胞周期的影响；以Western blot方法测定抗癌基因蛋白PTEN及其下游PI3K蛋白表达情况；通过对荷瘤裸鼠模型的作用，观察二者联合体内抑瘤效果；通过胃癌组和健康人群对照组血清中多代谢物的代谢组学分析建立多元判别模型，初步筛选差异代谢物，并在这些代谢物基础上进行通路聚集分析和代谢途径分析。结果表明，cck-8细胞活力和Chou-Talay中效分析结果证明维生素B2可协同增强丁酸盐对BGC-823细胞的杀伤作用，且作用过程中影响了细胞分化，导致细胞形态变大，分裂受阻；流式细胞术显示维生素B2与丁酸盐联用可显著增加胃癌细胞的凋亡比例，将细胞周期阻滞在G2/M期；Western blot结果显示维生素B2和丁酸盐联用可使PTEN蛋白水平显著上升，其下游PI3K表达水平则显著下降；体内荷瘤裸鼠模型显示维生素B2和丁酸盐联用可显著抑制肿瘤的生长；人群代谢组学分析建立多元OPLS-DA模型，并提示丁酸和维生素B2均为胃癌患者体内显著差异代谢物；通路富集分析和途径分析显示脂肪酸和B族维生素的代谢通路在胃癌患者体内具有重要的作用。维生素B2和丁酸盐联用可协同增强对胃癌的抑制作用。

政策建议

应重视中国关键和新兴技术标准的发展

作者：孙红军1, 杜洋1, *, 黄菊秀2, 靳宗振3, 刘曦泽4

1. 中国标准化研究院国家标准馆

2. 标新科技(北京)有限公司

3. 中国标准化研究院服务标准化研究所

4. 中国标准化研究院标准信息研究所

摘要：美国政府高度关注关键和新兴技术标准对全球经济、国家安全以及科技竞争力的巨大价值。梳理了美国2023年5月—2025年2月发布的与《美国政府关键和新兴技术国家标准战略》（简称“美国CET标准战略”）相关实施情报信息，分析了该战略发布背景和主要目标，从广泛征求意见、成立专业组织、调整技术清单、跨部门协同、争取国际认同以及出台配套法案等6个方面总结了该战略的实施经验，厘清了该战略后续实施的短期和长期行动，据此从优化关键和新兴技术体系、谋划国际标准化发展战略、广泛征求利益相关方意见、促进政府与市场协调、跨部门协同推进等方面提出了促进中国关键和新兴技术标准发展的对策建议。

科技人文

钱学森系统工程思想的历史启迪和现实意义

作者：宋玉荣1, 吕成冬2

1. 中国科学技术协会宣传文化部

2. 上海交通大学钱学森图书馆

摘要：钱学森系统工程思想在科技领域产生了重要影响。探讨了钱学森系统工程思想的当代价值与现实意义，指出了钱学森系统工程思想融合了中华优秀传统文化、现代科学文化和马克思主义文化3种文化，提出了钱学森系统工程思想既体现了对传统科学思想的继承和发展，也体现了对现代科学最新成果和方法的充分吸收与运用，是文化自信、科学自信和创新自信的体现。